章地基基礎工

項目二、地基基礎工程維修

教學目標知識目標：掌握地基、基礎的基本維護要求，了解地基、基礎產生破壞的原因，重點是地基、基礎糾偏方法和加固方法的應用。能力目標：能夠分析地基和基礎損壞的原因，制定相應的加固方法和維護措施。主要問題：1、地基損壞的原因和加固方法？2、基礎損壞的原因和加固方法？3、地基、基礎的維護措施？4、房屋傾斜的矯正技術？

第一節(jié)病害原因

及其對上部結構的不良影響一、病害及原因(一)地基不良(二)基礎不良(三)基礎埋深選擇不當(四)地基基礎的防水、排水措施不利(五)使用不合理(六)相鄰基礎的影響二、軟土地基的不均勻沉降(一)概述淤泥和淤泥質土是軟弱十的主要土類，通稱軟土。當天然孔隙比大于1.5時稱為淤泥天然孔隙比大于l而小于1.5時，則稱為淤泥質土。(二)不均勻沉降對上部結構的不良影響不均勻沉降對上部結構的不良影響常見部位和特征如下：1．彎曲變形2．局部傾斜(1)據調查，軟土地基上緊接高差超過一層的砌體承重結構，房屋低者靠近高層部分局部傾斜過大使縱墻出現斜裂縫。如圖2—3所示。(2)由于高差過大而產生沉降差，使結構破損現象，在多層樓房門斗上，也尤為常見。如圖2—4所示，3.沉降中心平面形狀復雜(如“L”、“T”、“Ⅱ”、“山”形等)的房屋建筑，縱、橫單元交叉處基礎密集，地基中由各單元荷載產生的附加應力互相重疊，必然出現比別處大的沉降。圖2—5所示是軟土地基上一幢“L”形平面的建筑物開裂的實例。4.相鄰影響下的附加變形

在軟土地基上兩建筑物的距離太近時，相鄰影響產生不均勻沉降，可能造成建筑物的開裂或互傾。圖所示是一幢二層房屋在新建五層大樓影響下開裂。低層房屋在靠近高層房屋—側產生附加沉降，使縱墻出現裂縫。5.整體傾斜當軟土地基分布不均勻或者上部偏心荷載較時，對于上部結構整體剛度較好的建筑物(或構筑物)，易出現房屋建筑的整體傾斜，引起墻體開裂．甚至整體失穩(wěn)，使房屋建筑失去正常使用功能。整體傾斜常發(fā)生在一些高聳構筑物上，如煙囪、水塔和一些高層建筑中。三、膨脹土地基的脹縮變形(一)膨脹土的特性膨脹土多呈堅硬或硬塑狀態(tài)。民間常用“天晴一把刀，下雨一團糟”來形容這種土的物理變化。裂縫發(fā)育是膨脹土的一個重要特性，常見的裂縫有豎向、斜交和水平三種。豎向裂隙有時出露地表，裂隙寬度上大下小，并隨深度而逐漸減小。(二)脹縮變形對上部結構的不利影響建造在膨脹土地基上的房屋建筑，隨季節(jié)的變化會反復不斷地產生不均勻的沉降，而使房屋破壞。目前在三層房屋發(fā)生開裂破損率只有5％～10％，二層房屋破損率約為25％一30％，單層房屋的變形開裂破損最為普遍，達到85％以上。開裂破壞常發(fā)生在房屋建筑的以下一些部位處：1.內外山墻的斜裂縫2-7.2.外墻面的水平裂縫和交叉裂縫2-8.

2-9.3.窗臺中垂直裂縫2-10.4.獨立柱出現水平裂縫2-11.5.外墻角裂成錐體2-12.四、黃土地基的濕陷變形(—)概述

黃土在覆蓋土層的自重應力或自重應力和建筑物附加應力的綜合作用下，受水浸濕后，土的結構迅速破壞，并發(fā)生顯著的附加下沉，其強度也隨著迅速降低，稱這類土為濕陷性黃土。有的黃土卻不發(fā)生上述濕陷現象，則稱為非濕陷性黃土。(二)濕陷性黃土的特征及評價1.濕陷性黃土的特征2.濕陷性黃土的變形特征3.黃土濕陷性的評定4.濕陷性黃土地基的評價(三)濕陷變形對上部結構的不利影響

常見的一些病害如下：1.基礎及上部結構開裂。2.房屋建筑整體沉降或傾斜。3.聯接部位的斷裂。五、季節(jié)性凍土的凍害(一)季節(jié)性凍土的特性凡是溫度等于或低于0℃，且含有冰的土均稱為凍土。受季節(jié)影響，呈周期性凍結和融化的凍土，稱為季節(jié)性凍土。地基土產生凍脹的三要素是：1.水分2.細顆粒土3.負溫度

(二)地基土凍害對上部結構的不利影響地基土冬脹、夏陷造成房屋建筑開裂破壞，通稱為凍害現象。常見病害及部位如下：1.裂縫：(1)斜裂縫2-14.15.(2)水平裂縫2-17.(3)垂直裂縫2-18.2.傾斜--多發(fā)生在春季，圍墻一類的建筑。3.撓曲--平面整體撓曲，多半在無橫墻的不采暖房屋中發(fā)生。4.其它--如門臺階凍起、天棚抬起、散水坡因凍害而凍裂等。第二節(jié)不良地基的

加固方法及工程實例一、擠密加固法(一)擠密作用機理(二)施工要點(三)工程實例二、高壓噴射注漿法加固(一)高壓噴射注漿法加固原理(二)高壓噴射注漿法的施工工藝(三)工程實例三、灌漿法加固

灌漿法－－是利用液壓，氣壓或電化學原理，通過注漿管把化學漿液注入地基的孔隙或裂縫中，以填充、滲透、劈裂和擠密方式，替代土顆粒間孔隙或巖石裂隙中的水和氣。下面介紹幾種具體處理方法及工程實例(一)硅化法加固(二)堿液法加固(三)石灰漿加固第三節(jié)基礎病害

的防治和加固措施一、基礎的修復(一)粘結法優(yōu)點：具有設備簡單，工作量小、施工安全方便等(二)更換法1.如需要更換段落不長時(小于1.5m)可一次更換完成。2.如需要更換基礎段落較長時(長度超過1.5m)，為避免在更換時過分削弱原有基礎，可采用下述兩種方法施工：(1)分段間隔施工如圖2-27.。(2)分段分批施工如圖2-28.29.。(三)外包法二、基礎托換(—)基礎擴大加固法(二)坑式托換(三)樁式托換三、不良地基上基礎的加固與穩(wěn)定措施(一)膨脹土上基礎的加固與穩(wěn)定措施1．簡單的防范方法適用于:脹縮變形是由于防水、保濕措施不力而引起的情況，而且不均勻變形不能太大時。(1)地基帷幕(圖2-37)優(yōu)點是工作量小。施工方便。缺點是效果不太大。(2)設置鋼筋混凝土箍和緩沖帶法(圖2-38)2.抽換或重作基礎的加固措施常用的幾種作法如下：(1)砂包基礎、油氈、地梁和散水坡結合方法。如圖2-29(2)增大基礎埋深。(3)墩式基礎。(4)樁基礎。如圖2-40(二)凍脹土上基礎凍害的整治1.換填法

一般采取在基礎側面換填粗砂、中砂、爐渣、火山灰等非凍脹性散粒材料，厚度不小于150—200mm。如圖2—4l所示。2.保溫法3.增設鋼筋混凝土基礎梁或換土墊層第四節(jié)地基基礎的防護措施一、基本要求(一)正確合理地使用房屋房屋沒有經過鑒定以及重新設計確定，不允許上部結構的使用荷載有大幅度增加，不允許在已建房屋基礎周圍堆放過重的重物等。(二)做好地基和基礎的防水、排水地表水或上、下管道漏水滲入地基，都會軟化地基，使地基強度下降，造成一些地基基礎病害出現。(三)保護好地基基礎因氣候變化或動植物活動影響，使基礎上覆蓋土易散失，為不使基礎外暴露受損傷而削弱，應及時填土夯實確保覆土的完整。防止在外墻四周隨意挖坑。二、特殊土地區(qū)的防護要求(一)季節(jié)性凍土地區(qū)的防護要求(二)濕陷性黃土地區(qū)的防護要求(三)膨脹土地區(qū)的防護要求第五節(jié)基礎傾斜的矯正技術一、浸水法和加壓法矯正(一)浸水矯正法

在浸水矯正施工前，要根據主要受力層范圍內土的含水量及飽和度，預估所需浸水量，然后分階段將水注入地基中，注水時可通過注水孔或注水槽進行。矯正過程中要用儀器隨時進行監(jiān)測，防止矯正速度過快，矯正先期注水量可大些，后期要減小注水量，要逐日測定各孔注水量，并做好記錄。工程實例——蘭州市某廠試驗樓浸水矯正(二)加壓矯正法加壓矯正法－－是在建(構)筑物沉降較小的一側上部結構上或基礎上加荷載。在加壓矯正前應事先查明基底處壓力大小以及壓縮層范圍內土的壓縮性質，根據要糾偏值的大小，估算所需要壓縮量，而后根據房屋建筑地基土的性質，計算上述壓縮量所需要的附加應力增量，并算出所需加的荷載量。荷載一般宜采用鐵塊或鋼錠等一些重物。工程實例——西安機瓦廠煙囪加壓糾傾

(三)浸水與加壓矯正法為了加速矯正速度，提高矯正效果，或當傾斜較大時，單采用浸水法難以使建(構)筑物恢復垂直位置，可采用浸水與加壓相結合的方法矯正。浸水與加壓矯正法的施工方法基本與上述兩種矯正法相同，但在注水量及荷載量的估算方面應考慮相互影響。工程實例——蘭州市某醫(yī)院鍋爐房煙囪基礎浸水加壓矯正法二、排(掏)土糾傾法(一)掏土法在傾斜反側方向的基礎底面下，局部掏挖并取出適量基土，使傾斜反側基土的沉降量相對加大，從而使整體結構的沉降趨于均勻，達到糾傾的目的。這種方法工具簡單,施工方便，工程量小，投資少，并對鄰近建筑物不會有不良影響。(二)鉆孔取土糾傾法鉆孔取土糾傾法是利用基底軟上側向擠出這樣的原理來調整變形和傾斜的。(三)穿孔取土法地基穿孔糾傾就是在基